właściwości lecznicze porostów, botanika
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Tom 57 2008 Numer 1–2 (278–279) Strony 85–91 A nnA M Atwiejuk Zakład Botaniki Instytut Biologii Uniwersytet w Białymstoku Świerkowa 20B, 15-950 Białystok e-mail: matwiej@uwb.edu.pl POROSTY I ICH WŁAŚCIWOŚCI LECZNICZE POROSTY Porosty są wyjątkową grupą organizmów żywych, które powstały w wyniku symbio- tycznego połączenia dwóch organizmów — cudzożywnego (heterotroficznego) grzy- ba i samożywnego (autotroficznego) glonu. Oba symbionty w pełni się integrują tworząc zupełnie nową jakość biologiczną (F Ałty - nowicz 1995). Są to organizmy plechowate utworzone przez powiązanie komórek glonu — fotobionta [zielenice (Chlorophyta) lub si- nice, czyli cyjanobakterie (Cyanobacteria)] i strzępek grzyba — mykobionta [workowce (Ascomycota) lub podstawczaki (Basidiomy- cota)]. Uznawane są za grzyby lichenizowa- ne, Fungi lichenisati (zdolne do symbiozy z glonami). Związki między komponentami w plechach porostów mogą mieć różny cha- rakter, od bardzo swobodnego po bardzo ścisły, i są różnie interpretowane. Niektórzy uważają je za związki mutualistyczne, inni za symbiozę antagonistyczną: helotyzm (nie- wolnictwo) — grzyb panuje nad uwięzionym glonem i umożliwia mu wzrost i rozmnaża- nie tylko na miarę swoich korzyści, pasożyt- nictwo — grzyb pasożytuje na glonie, a w skrajnych przypadkach może nawet przeni- kać ssawkami do cytoplazmy komórek glo- nowych i odżywiając się nimi doprowadzić niektóre z nich do śmierci, endosaprofityzm — grzyb odżywia się martwymi komórkami glonowymi, glonopasożytnictwo — glon sty- muluje grzyba do reakcji obronnych, prze- jawiających się rozrostem strzępek i wytwa- rzaniem warstwy korowej w plesze (B ystrek 1997, w ójciAk 2003). Niektóre porosty z fotobiontem zielenicą zawierają także sinice, które umieszczone są zazwyczaj w określo- nych partiach plechy — cefalodiach, organach wewnętrznych lub zewnętrznych, przybiera- jących postać brodawek. Na plechach poro- stów mogą także występować grzyby naporo- stowe — w formie pasożytów, saprobiontów lub organizmów parasymbiotycznych. Poro- sty rozmnażają się wegetatywnie przez me- chaniczną fragmentację plechy oraz wyrostki (izydia) i urwistki (soredia), które są diaspo- rami zlichenizowanymi. Izydia to uwypukle- nia plechy porostów, złożone z warstwy ze- wnętrznej korowej i wewnętrznej glonowej, łatwo odłamujące się, zbudowane zarówno z komórek glona, jak i strzępek grzyba. Soredia powstające w soraliach, to jedna lub więcej komórek glonu otoczone strzępkami grzyba. Zdolność rozmnażania płciowego w plechach porostów posiada tylko grzyb, czego przeja- wem jest tworzenie owocników (M Atwiejuk 2007). Ciało porostów, zwane plechą, występuje w różnych formach morfologicznych: przez skorupiaste, czasami niewidoczne gołym okiem, łuskowate, listkowate do krzaczkowa- tych, osiągających długość do kilku metrów. Porosty rosną na korze drzew i krzewów (epifity), martwym i murszejącym drewnie (epiksyle), glebie (epigeity) oraz na natural- nych i antropogenicznych podłożach skal- nych, takich jak skałki, kamienie i głazy na- rzutowe, beton, tynk, cegły, eternit, dachów- 86 A nnA M Atwiejuk ki (epility). Duża grupa porostów zasiedla różne podłoża, gatunki takie określamy jako ubikwistyczne. Porosty są organizmami szeroko rozpo- wszechnionymi na całej kuli ziemskiej. Zna- nych jest około 13 500 gatunków, z czego w Polsce żyje 1554 (F Ałtynowicz 2003). Poro- sty obecne są na każdym kontynencie i we wszystkich formacjach roślinnych. Porosty nie rosną tylko w miejscach stale zalewanych słoną wodą, na polach uprawnych, świeżych i wilgotnych łąkach, trzcinowiskach, turzyco- wiskach, a także na obszarach o szczególnie dużym skażeniu powietrza atmosferycznego i podłoży (B ystek 1997). WTÓRNE METABOLITY POROSTOWE Cechą wyróżniającą porosty wśród innych organizmów żywych jest ich zdolność do produkcji specyficznych substancji zwanych powszechnie kwasami porostowymi, będą- cymi wtórnymi metabolitami. Wtórne me- tabolity porostowe nie są zaliczane do kwa- sów, a stanowią specyficzną i zróżnicowaną chemicznie i funkcjonalnie grupę związków organicznych. Powstają w wyniku symbiozy, jaka zachodzi między glonem a grzybem w plechach porostów. Komórki fotobionta w wyniku fotosyntezy produkują węglowodany (cyjanobakterie — glukozę, zielenice — erytry- tol, ribitol lub sorbitol), które transportowa- ne są do strzępek grzyba. Tam w wielu szla- kach metabolicznych są przekształcane we wtórne metabolity (n Ash 2004). Pod względem struktury i właściwości wtórne metabolity porostowe stanowią zróż- nicowaną grupę związków chemicznych. Za Asahina dzielimy je na dwie grupy: (i) alifa- tyczne i acykliczne związki bezbarwne: 1-, 2- lub 3- zasadowe kwasy laktonowe, trójter- peny, wielowodorowe alkohole oraz (ii) aro- matyczne substancje porostowe: pochodne kwasu fulwinowego, depsydy, depsydony, chinony, pochodne ksantonu, dwubenzofu- razy (A sAhinA i s hiBAtA 1954, B ystrek 1997). Według G AlunA i s hoMer -I lAnA (1988) zalicza się je do trzech podstawowych grup: octano- wo-polimalonianowej, mewalonianowej i szi- kimianowej. Związki należące do grupy octa- nowo-polimalonianowej to głównie związki aromatyczne zbudowane z jednego, dwóch lub trzech pierścieni fenolowych, np. depsy- dy, tridepsydy, depsydony, depsony. Do tej grupy zaliczane są m. in. kwasy: lekanorowy, usninowy i gyroforowy, a także wyższe kwasy tłuszczowe, takie jak kwas protolichesteryno- wy i kwas roceliowy. Grupa mewalonianowa jest reprezentowana przez związki chemiczne powszechnie występujące u roślin i grzybów. Należą do nich terpeny oraz steroidy i karo- teny. W obrębie grupy szikimianowej znajdu- ją się przede wszystkim związki aromatyczne złożone głównie z dwóch pierścieni fenolo- wych. Wyróżnić tu można pochodne kwasu fulwinowego, takie jak kwas wulpinowy czy kalicyna (o pAnowicz 2002).Większość wtór- nych metabolitów to substancje bezbarwne. Niektóre z nich są żółte lub cytrynowo po- marańczowe (kwas usninowy, kwas wulpino- wy), a nieliczne krwistoczerwone, np. kwas rodokladoniowy. Są to związki nierozpusz- czalne w wodzie, bez zapachu i najczęściej bez smaku. Tylko nieliczne są gorzkie i pie- kące. Sporadycznie są one trujące (kwas wul- pinowy). Wtórne substancje porostowe posiada- ją właściwości bakteriostatyczne i antybio- tyczne, dzięki którym chronią plechę przed różnymi patogenami (l Awrey l986, 1989). Wśród kwasów porostowych najbardziej ak- tywne są kwas usninowy, pochodne kwasu fulwinowego, depsydy i depsydony grupy orcynowej oraz kwasy alifatyczne. Wrażliwe na działanie metabolitów są bakterie gramdo- datnie, niektóre szczepy bakterii gramujem- nych i grzyby. Mechanizm aktywności anty- biotycznej tych substancji nie jest do końca wyjaśniony. Według l Awrey ’ A (1986) kwasy porostowe wpływają na podziały komórko- we poprzez hamowanie aktywności enzymu DNA-azy lub poprzez niedopuszczenie do fosforylacji oksydatywnej w komórkach bak- terii. Kwas usninowy hamuje wzrost wielu bakterii gramdodatnich, jak Mycobacterium tuberculosis , Staphylococcus , Streptococcus , Pneumococcus , a także wielu pasożytniczych grzybów, jak Fomes annosus, Fusarium oxy- sporum , Achorium gallinae , Candida tropi- calis . Kwas usninowy został zidentyfikowany w plechach wielu rodzajów porostów, m.in. Usnea , Cladonia , Cetraria , Lecanora , Rama- lina , Evernia , Parmelia i Alectoria . Kwas usninowy wykazuje również niski poziom ak- tywności przeciw rakowi płuc (n Ash 2004). Podobne do kwasu usninowego właściwo- ści antybiotyczne w odniesieniu do wielu grzybów i bakterii gramdodatnich posiadają Porosty i ich właściwości lecznicze 87 liczne inne kwasy porostowe: ewerniowy, lobariowy, pinastriowy, protolichesteryno- wy, sekikowy i inne. Nieaktywne bakterio- i grzybobójczo okazały się kwasy: fumaropro- tocetrariowy i salacynowy, a wyłącznie nie- aktywne bakteriobójczo kwasy psoromowy, rangiformowy (B ystrek i l eonowicz 1987). Zainteresowanie naukowców budziło także synergistyczne (w połączeniu z typowymi antybiotykami) działanie kwasu usninowego i innych substancji porostowych. Badano na przykład wpływ kwasu usninowego i strepto- mycyny na rozwój gruźlicy. Wtórne metabolity porostowe mają rów- nież działanie antywirusowe. Porostowe dep- sydy i depsydony mogą hamować aktywność jednego z głównych enzymów wirusa HIV, a kwas usninowy rozwój innych wirusów zwie- rzęcych PV i HSV (o pAnowicz 2002). WYKORZYSTANIE POROSTÓW W MEDYCYNIE NATURALNEJ Od stuleci człowiek wykorzystywał poro- sty w różnych celach. Stosował je do produk- cji perfum (np. Evernia prunastri, Pseude- vernia furfuracea ), lakmusu, barwników (np. Rocella , Parmelia , Ochrolechia , Evernia ), włókien, środków zwalczających roślinożer- ne owady i ślimaki oraz do sporządzania trucizn ( Letharia vulpina ) na lisy i wilki (r i - chArdson 1974, s eAwArd 1977, p urvis 2000, B rodo i współaut. 2001). Porosty pomimo stosunkowo niskiej wartości odżywczej stały się także składnikami potraw wielu plemion i narodów, np. w Japonii spożywana jest kruszownica jadalna Umbilicaria esculenta i włostka Bryoria pellucida , w brytyjskiej Ko- lumbii włostka zwiewna Bryoria fremontii , w Laponii do wypieku chleba dodawane są zmielone plechy Cetraria islandica lub Ever- nia prunastri (r ichArdson 1974, s eAwArd 1977) . Prawdopodobnie biblijną manną była misecznica jadalna Aspicilia (Lecanora) escu- lenta . Do dziś porost ten spożywany jest przez plemiona zamieszkujące półpustynne tereny Azji i północnej Afryki (Beduini). Od najdawniejszych czasów wykorzystywano po- rosty w medycynie ludowej. Dzięki odkry- ciu właściwości antybiotycznych niektórych wtórnych metabolitów porostowych wytwa- rzanych wyłącznie przez te organizmy, zain- teresowanie porostami ponownie wzrosło. Pierwsze wzmianki dotyczące wykorzysta- nia porostów w medycynie datowane są na okres wczesnej cywilizacji chińskiej i egip- skiej. W starożytnym Egipcie plechy poro- stów odnaleziono w szczątkach wielu mumii. Stosowano je do balsamowania zwłok. W Chinach stosowano m. in. brodaczki Usnea do sporządzania nalewek wykrztuśnych (Sun-Lo), a zasypki z porostów jako środki przeciw owrzodzeniem skóry. Hipokrates z Kos (V–IV wiek p.n.e.), „ojciec medycyny” w dziele pt. „ Corpus Hipokraticum ” podał opis około 300 leków pochodzenia roślin- nego, zwierzęcego i mineralnego, dzieląc je według działania. Hipokrates zalecał m. in. brodaczki Usnea w chorobach kobiecych. W najstarszych przekazach starożytnej medy- cyny znalazły się wśród leków również inne gatunki porostów ( Pseudevernia furfura- cea, Ramalina , Cetraria ). W średniowieczu porosty miały szerokie zastosowanie w me- dycynie. Od V w. panował pogląd, według którego opatrzność nadawała roślinom taki wygląd, by wskazywał na sposób wykorzysta- nia dla potrzeb człowieka (B ystrek i l eono - wicz 1987). W wielu przypadkach kojarzono choroby z morfologią plech porostów, np. brodaczki Usnea i włostki Bryoria stosowa- no jako lek na porost włosów, plechami gra- nicznika płucnika Lobaria pulmonaria przy- pominającymi nieco płuca leczono choroby płuc, pawężnica psia Peltigera canina była remedium przeciwko wściekliźnie, a złoto- rost ścienny Xanthoria parietina z powo- du swego żółtego zabarwienia zalecana była przeciwko żółtaczce. Nierzadko te sposoby leczenia były nieskuteczne. W wielu przypad- kach uzyskiwano jednak pozytywne efekty, bowiem ekstrakty z porostów były stymulato- rami wzmacniającymi odporność organizmu, a zawarte w nich substancje bakteriobójcze dawały pozytywne wyniki leczenia. Kwas fu- maroprotocetrariowy, w smaku bardzo gorz- ki, stosowany był jako namiastka chininy. Plechy porostowe od XV w. były ważnym produktem wymiany handlowej. Były składni- kami wielu mieszanek wykorzystywanych do leczenia malarii, epilepsji, wścieklizny, gruźli- cy, podagry, krwotoków. Niektóre z nich swą nazwę zawdzięczają zastosowaniu jako leku ( Peltigera aphthosa , Lobaria pulmonaria ). Karol Linneusz (1707–1778) w 1749 r. podał szczegółowe opisy stosowania w lecznictwie kilku gatunków porostów, np. zalecał stoso- 88 A nnA M Atwiejuk wanie tarczownicy skalnej Parmelia saxatilis do wyrobu tamponów tamujących krwotoki i chrobotka koralkowego Cladonia coccifera jako środka przeciwkaszlowego (B ystrek i l eonowicz 1986). W XVIII w. w literaturze polskiej o właściwościach leczniczych poro- stów pisał ksiądz Gabriel Rzączyński (1721), który w traktacie o roślinach leczniczych Polski ( Historia naturalis curiosa regni Polo- niae ) wymienia cztery taksony porostów sto- sowane w medycynie ludowej. Są to Cetraria islandica, Parmelia saxatilis, Peltigera cani- na i chrobotek Cladonia. XVIII-wieczny flo- rysta ksiądz Krzysztof Kluk (1739–1796) w swoim 3-tomowym „Dykcyonarzu roślinnym” umieścił wśród roślin leczniczych porosty. Do dnia dzisiejszego w Ogrodzie Roślin Zdat- nych do Zażycia Lekarskiego, założonym wg księdza Kluka przy Muzeum Rolnictwa jego imienia w Ciechanowcu, rośnie płucnica is- landzka Cetraria islandica zalecana przy cho- robach miesięcznych i suchotach (u szyński i c hochlew 1987). W XIX w. płucnicę islandz- ką stosowano powszechnie jako lek przeciw- gruźliczy, leczono nim m. in. Fryderyka Cho- pina. W 1946 r. w dziele „ Pharmacopeya uni- versalis ” zamieszczono listę porostów leczni- czych, w której na pierwszym miejscu znala- zła się płucnica islandzka Cetraria islandica , oskrzelka (płucnica) niwalna Flavocetraria nivalis i brodaczka spleciona Usnea plica- ta. Do dnia dzisiejszego porosty są wyko- rzystywane jako środki lecznicze. Plemiona zamieszkujące Nową Zelandię stosują poro- sty z rodzaju brodaczki Usnea do opatrun- ków i okładów na rany (o pAnowicz 2002). Podobnie Hindusi i zielarze chińscy stosują ekstrakty z porostów jako środki lecznicze. Spośród porostów najczęściej stosowane są brodaczki Usnea i Cetraria islandica, zaleca- ne w chorobach płuc i górnych dróg odde- chowych, katarze. W Europie są do kupienia preparaty, głównie syropy i pastylki z ich wyciągami. Peltigera canin a jest spożywana w Indiach jako lekarstwo w dolegliwościach wątroby (h Ale 1983). Istnieją także prepara- ty handlowe kwasu usninowego: „usniakin” w Austrii jako zasypka do ran, „ewozyna” w Niemczech, będąca mieszaniną kwasu usni- nowego i ewerniowego (Evosin I) lub mie- szaniną kwasów fyzodowego, fyzodalowego i usninowego (Evosin II) — skuteczny lek w zwalczaniu otwartej gruźlicy płuc, „lichusnin” w Szwajcarii, „usnin” w Japonii, stosowany przeciw grzybom powodującym schorzenia skóry i „usnina sodu” w Rosji, przeciwdziała- jąca bakteriom gramdodatnim (B ystrek i l e - onowicz 1987). W XIX w. oficjalne farmakopee wymienia- ły „usneę” jako lek o niezwykłej mocy. Tajem- nicza Usnea jest porostem, ale, jak dowodzi historia, mającym bardzo niezwykłe pocho- dzenie. W XVII w. uważano, że właściwościa- mi leczniczymi odznaczał się tylko specyfik zdrapany z czaszki przestępcy, którego po- wieszono w żelaznych kajdankach. Ponieważ specyfik występował na czaszce, miał przede wszystkim leczyć choroby mózgu. Woreczek z tym lekiem zaszyty w podszewce lewego rękawa zabezpieczał też przed kulami, cięcia- mi szabli i sztyletu. Ponieważ niewiele było źródeł tego specyfiku, cena jego była bardzo wysoka. Z braku wisielców, zdrapywano też „usneę” z innych starych czaszek. Na Targach Lipskich w 1684 r. pojawiło się mnóstwo kupców z beczkami pełnymi tureckich cza- szek. Nastąpił krach cen — za czaszkę płaco- no zaledwie talara. Do nadzwyczajnej podaży czaszek tureckich przyczynił się król Jan III Sobieski pokonując turecką armię Kara Mu- stafy oblegającą Wiedeń (12.09.1683). Prze- myślni zaopatrzeniowcy po prostu zbierali czaszki z pola bitwy pod Wiedniem. Dodać trzeba, że na tak świeżych czaszkach nie była to prawdopodobnie Usnea , ale raczej nalot glonów (A ntoszewski 1995). POROST ISLANDZKI ( LICHEn ISLAndICUS ), CZYLI PŁUCNICA ISLANDZKA CEtRARIA ISLAndICA (L.) ACH. I JEJ WŁAŚCIWOŚCI LECZNICZE Lichen islandicus to zwyczajowa nazwa surowca leczniczego (d roBnik i B Acler 2006). Obejmuje ona plechy porostu z ga- tunku płucnica islandzka Cetraria islandica. Zarówno nazwę, jak i sam surowiec używa się do dzisiaj. Jej dosłowne tłumaczenie to „porost islandzki”, choć nie jest to naukowa nazwa gatunku. Cetraria islandica jest poro- stem mającym plechę listkowato-krzaczkowa- tą, do 5 (lub więcej) cm wysokości. Występu- je w postaci kępkowych murawek. Jest oliw- kowo- lub brunatnozielona do brunatnoczar- nej, u nasady czerwonawo nabiegła. Odcinki do 1 (lub więcej) cm szerokości, prawie płaskie lub płytkowo rynienkowo zwinięte, z kolcowatymi wyrostkami na brzegach. Na Porosty i ich właściwości lecznicze 89 dolnej, jaśniejszej powierzchni występują liczne białe pseudocyfelle — pęknięcia war- stwy korowej ułatwiające wymianę gazową (Ryc. 1). Rośnie na piaszczystej i próchniczej glebie w lasach iglastych, na wrzosowiskach itp. Jest gatunkiem objętym w Polsce częścio- wą ochroną (w ójciAk 2003). bakterii gramdodatnich, np. gronkowców Staphylococcus , paciorkowców Streptococcus , ale także prątków gruźlicy Mycobacterium tuberculosis . Kwas protolichesterynowy od- działywuje także na chorobotwórczy dla czło- wieka Helicobacter pylori, bakterię gramu- jemną odpowiedzialną za chorobę wrzodową żołądka i dwunastnicy. Kwas usninowy służy do leczenia chorób skóry, a w praktyce chi- rurgicznej — do przyspieszania gojenia się ran. Kwas cetrariowy zapobiega odruchom wymiotnym, co zostało wykorzystane do pro- dukcji środków leczniczych przeciw choro- bie morskiej i lokomocyjnej. Polisacharydy i śluz działają osłaniająco na błony śluzowe górnych dróg oddechowych, przełyku, żołąd- ka. Ze względu na gorzki smak, płucnica po- budza wydzielanie śliny i soku żołądkowego. Odwary z porostu islandzkiego stosuje się w stanach nieżytowych oskrzeli, gardła, jamy ustnej, a niekiedy w zapaleniu płuc i gruźli- cy. Jako środek osłaniający i przeciwzapalny używany jest w nieżycie żołądka oraz w cho- robie wrzodowej żołądka i dwunastnicy, po- nadto w niedokwaśności oraz utrudnionym trawieniu i przyswajaniu pokarmów. Ma też działanie przeciwwymiotne. Duże dawki od- waru mogą osłabiać motorykę jelit (o żArow - ski i j Aroniewski 1989). Wyciąg z porostu islandzkiego obecnie wchodzi w skład m. in. preparatu Pektosol, pastylek do ssania Angilorl, Angidin, Dolo- Angin, Isla Mint oraz wybielającej pasty do zębów Blanx Classis, pasty Aloe Ice, dostęp- nych do kupienia w aptekach. Substancje czynne pozyskane z Cetraria islandica za- warte w pastach do zębów usuwają głębo- kie osady bakteryjne w przestrzeniach mię- dzy zębowych, a przy kontakcie ze szkliwem uwalniają aktywne molekuły, które hamują działanie próchnicotwórczych bakterii Strep- tococcus mutans . Ryc. 1. Cetraria islandica i Cladonia rangiferi- na, C. furcata (fot. Anna Matwiejuk). Porostowi islandzkiemu przypisuje się wiele właściwości (M Acku i k rejčA 1989). Porost ten jest wymieniany na pierwszym miejscu przy różnych dolegliwościach. Sto- sowany jest w schorzeniach górnych dróg oddechowych jako lek osłaniający, łagodzący stany zapalne błon śluzowych gardła, prze- łyku, jako lek przeciwkaszlowy, pobudzają- cy również wydzielanie soku żołądkowego i innych soków trawiennych (B rodo 1998). Głównymi składnikami plech są polisachary- dy lichenina, izolichenina, śluz, witaminy A, B1, jod oraz gorzkie kwasy porostowe głów- nie kwas fumaroprotocetrariowy, cetrario- wy, protocetrariowy, D-protolichesterynowy i usninowy. Kwasy te nazywane są nawet „miękkimi’ antybiotykami. Mają silne działa- nie bakteriostatyczne, hamują rozwój wielu BRODACZKA WŁAŚCIWA USnEA BARBAtA (L.) WEBER EX F.H. WIGG — SUROWIEC O DZIAŁANIU PRZECIWZAPALNYM I PRZECIWBAKTERYJNYM Współcześnie porosty są organizmami, które od wielu lat wzbudzają zainteresowa- nie związane z biologiczną aktywnością licz- nych grup związków chemicznych z nich izolowanych, część z nich wykazuje działa- nie antybiotyczne, przeciwzapalne, mogące znaleźć zastosowanie w zewnętrznej terapii schorzeń dermatologicznych i stomatolo- gicznych. Są również dane, że wewnętrzne podanie zwierzętom doświadczalnym odpo- wiednich preparatów obniża temperaturę ich ciała. Badania nad brodaczką właściwą Usnea barbata wskazują na duże działanie przeciwzapalne i przeciwbakteryjne. Wska- zaniem do stosowania mogą być schorzenia błony śluzowej jamy ustnej — stany zapal- ne z obrzękami, z towarzyszącymi nadka- żeniami bakteryjnymi, częstokroć związane [ Pobierz całość w formacie PDF ] |